某公司烧结机烟气脱硫除尘工艺设计说明

1、某公司烧结机烟气脱硫除尘工艺设计说明书目录设计背景 TOC o 1-5 h z 设计对象 1设计原始数据1设计施工地点 1设计步骤原始数据的计算净化系统设计方案的分析确定除尘器和脱硫净化塔的比较和选择 管网布置及计算风机及电机的选择设计小结处理效果 工程造价 综合评价 参考文献 -一 设计背景介绍：设计对象内容：某公司烧结机烟气脱硫除尘工程设计方案。设计原始数据资料：X4）设计耗煤量： 600kg/h （台）排烟温度：1603空气过剩系数： 排烟中飞灰占煤中不可燃成分的比例： 16% 烟气在锅炉出口前阻力： 800Pa 冬季室外空气温度： -1 1293kg/m3? 烟气其他性质按空气计算?

2、煤的工业分析值：?CY=68% HY=4%SY=1%OY=5%?NY=1%WY=6%AY=15%VY=13%? 按锅炉大气污染物排放标准（GB13271-2001） 中一类区 II 时段标准执行。即：烟尘浓度排放标准（标准状态下） ： 80mg/m3? 二氧化硫排放标准（标准状态下） ： 900mg/m33. 设计施工地点：净化系统布置场地如图3-1-1所示的锅炉房北侧15m处，有一块长 18 米、宽 12 米的空地，拟将净化系统安置此处。二 设计步骤 :烟气量、烟尘和二氧化硫浓度的计算。. 标准状态下理论空气量Qa YYYY）（m3 m3/kg式中 CY 、 HY 、 SY 、 OY分别为煤

3、中各元素所含的质量分数。CY=68% H Y=4% S Y=1%O Y=5%3）Qs=1.867 （CYYYYa aY（m3/kg ）m3/kg式中Qa 标准状态下理论空气量，m3/kg ；WY煤中水分所占质量分数，%；NYN 元素在煤中所占质量分数，%。CY=68%H Y=4%S Y=1% NY=1%W Y=6%Qa m3/kg（ 3 ） . 标准状态下实际烟气量QS=Qs+1.016（a-1） Q a （m3 m3/kg式中 a 空气过量系数；Qs 标准状态下理论烟气量，m3/kg ；Qa 标准状态下理论空气量，m3/kg 。Qs m3/kg Qa m3注：标准状态下烟气流量 Q以m3/h

4、计，因此，Q=QX xi04. m3/h(4).标准状态下烟气含尘浓度d . Ay .0dsh(kg/m3) X10-3 kg/ m 3Qs式中dsh排烟中飞灰占煤中不可然成分的质量分数;YAY煤中不可燃成分的含量；Q 标准状态下实际烟气量，m/kg。dsh=16% AY=15% QS m3/kg(5)标准状态下烟气中二氧化硫浓度的计算2 SY63一3.3Cso2 10 (mg/m )= x 10 mg/ mQsY式中sy煤中含可燃硫的质量分数；q 标准状态下然煤产生的实际烟气量，m/kg。SY=1%QS m3/kg.净化系统设计方案的分析确定。设计烟尘流程烧结机一引风机一低压脉冲布袋除尘器一

5、脱硫装置一塔 顶.除尘器和脱硫净化塔的比较和选择：确定除尘器和净化塔类型、型号及规格，并确定其主要运行参数。(1).除尘器应达到的除尘效率=1- CS =96.58%C式中C标准状态下烟气含尘浓度，mg/吊；CS标准状态下锅炉烟尘排放标准中规定值，mg/m。mg/m3 CS=80 mg/m3工作状况下烟气流量 Q Q T m3/hTm3/ h24600 273 160 = 390182733 TOC o 1-5 h z Q 标准状态下实际烟气量，m / h一 .T 工作状况下烟气温度，KT 标准状况下温度，273K Q 390183 /总的烟气流速 m /s36003600单个的各为 Qm3/

6、h, Qm3/s除尘效率应达到96.58%可选用电除尘器、文丘里洗涤器和袋式除尘器。袋式除尘器投资运行费用较电除尘器和文丘里洗涤器低且效果好 故选用袋式除尘器。理由如下：常见除尘设备的投资费用和运行费用表设备投资费用运行费用袋式除尘器250250电除尘器450150文丘里洗涤器220500方案一：袋式除尘器袋式除尘器是一种干式高效除尘器，可用于净化粒径dD 0.1 m的尘土气体。除尘效p率可达99蛆上，它是最古老的除尘方法之一。(1) 袋式除尘器的优点袋式除尘器对净化含尘微粒和亚微粒数量级的粉尘粒子的气体效率较高，一般可达99%甚至达到99.9%以上。袋式除尘器可以捕集多种干式粉尘，特别是高比

7、电阻粉尘，采用袋式除尘器要比用电除 尘器的净化效率高得多。 含尘气体浓度在相当大的范围内变化对袋式除尘器的效率和阻力影响不大。袋式除尘器可以设计制造成适应不同气量的含尘气体的要求，除尘器的处理量可以从106 m3/h。袋式除尘器也可以做成小型的，安装在散尘设备上或散尘设备附近，也可以安装在车 上做成移动式袋式过滤器，这种小巧、灵活的袋式除尘器特别适用于分散尘源的除尘。袋式除尘器运行性能稳定可靠，没有污泥处理和腐蚀等问题，操作维护简单。 方案二：电除尘器电除尘器是利用静电力从气流中分离悬浮粒子 （尘粒或液滴）的装置。电除尘器与其他 除尘器的根本区别在于：除尘过程的分离力（主要是静电力） 直接作用

8、在粒子上，而不是作 用在整个气流上。电除尘器的特点收集效率高：静电除尘装置可以很方便的通过加长电场长度达到99队上的除尘效率。静电除尘器装置还有一个出色的特征，就是收集效率可长期稳定保持不变，这是其他除 尘器比不上的。烟气阻力小，总的能耗低，电除尘器的能耗主要是由烟气阻力损失、供电装置、电加热 保温和震打电机等能耗组成。由于总的能耗低，有很少更换易损件，所以运行费用比袋 式除尘器、文丘里除尘器等要小得多。适用范围广：电除尘器可捕集粒径小于 0.1 m的粒子，300400c的高温烟气。湿式静电除尘器不仅可以除尘，还可除去烟气中的水雾和酸雾。这种综合性的能力为用户提供了方便。当烟气的各项参数发生一

9、定范围内波动时，电除尘器仍然保持良好的捕集性能。对于高比电阻和低比电阻粉尘的烟尘来说，需要采取烟气调节，但总的看来这种情况不 多，绝大多数的烟气净化都可采用电除尘器。可处理大容量烟气：电除尘器易模块化，因此可以很方便地实现装置的大型化。此次设 计烟气达104 m3/h ,不算太大。一次投资大：电除尘器和其他除尘器相比结构较复杂，耗用钢材比较多，每个电场需配 用一套高压电源及控制设备，因此价格较大。方案三：文丘里麻石水膜除尘器含尘气体由烟气进口引入， 首先进入麻石文氏管， 文氏管是一个缩放管， 在文氏管喉部 入口处喷入的压力水呈雾状布满整个喉部，烟气流经文氏管的渐缩管时由于流道的缩小，速度逐渐增

10、大，到达喉部时速度达到最大。因此当烟气流到喉部是，烟气中高速运动的尘粒冲 破水滴周围的气膜而被吸附在水滴上凝聚成大颗粒的液滴随烟气一起进入麻石水膜除尘器 进行第二次分离。液滴与烟气一起由麻石水膜除尘器切向或蜗向引入，然后沿筒体螺旋上升，液滴与尘粒在离心力的作用下被甩向筒体内壁自上而下的一层均匀的水膜接触，被水膜吸 附，而随水膜一起流到底部灰斗，从排灰口排出筒体，在经过水封面进入排灰沟排出。净化后的烟气从顶部以切向或蜗向引入。文丘里麻石水膜除尘器中花岗石（俗称麻石）它成本低，便于安装耐腐蚀，占地面积小等特点，而且能大量吸收烟气中的SO2、so3形成SO2、SC2离子，具有良好的脱硫效果，并克服了

11、钢制除尘器易腐蚀，内衬的瓷砖或辉绿岩板衬里易脱落的特点。麻石水膜除尘器具有投资少，电能消耗低，除尘效率高，可脱硫，操作简单，维护方便，使用寿命长等优点。经过三个方案的比较后，采用布袋尘器最合适。采用MC60-n长袋脉冲袋式除尘器，阻力为 P=1176-1470 Pa型号规格过滤面积m2含尘浓 度g/m3过滤风速m/min过滤风量m3/n阻力H20mm效 率外型尺寸长魂祸(mm)重量(Kg)MC60- n45v 152-45400-10800120-1502290 X 1678 X 36671730(2).除硫效率4=1-Csso2/CSo2x 2)=53.8%4.管网布置及计算：确定各装置的位

12、置及管道布置。 并计算各管道的管径、长度、烟囱高度和出口内径以及系统阻力。(1)各装置及管道布置的原则根据锅炉运行情况和锅炉房现场的实际情况确定各装置的位置。一旦确 定了各装置的位置，管道的布置也就基本可以确定了。对各装置及管道的布 置应力求简单，紧凑，管路短，占地面积小，并使安装、操作和维修方便。管径的确定单个锅炉的流量，1,2,3,4管:3 ,Q m /s4Qv4 2.7100.586 m式中Q 工况下管内烟气流量，m3/s;v烟气流速，取 v=10m/s圆整，取 d=560mm, v4Q4 2.73.14 0.562对 6, 7 管：d J44=0.79 m11圆整，取 d=800mm,

13、 v4Q丁4 5.43.14 0.82对9管:4 10.811圆整，取 d=1120mm, v4Q-d74 10.83.14 1.122取整并选择风道外径D (mrm钢制板风管外径允许偏差(mrm壁厚(mrm125011.0(1)烟囱高度的确定首先确定共用一个烟囱的所有锅炉的总的蒸发量(t/h )，然后根据锅炉大气污染物排放标准中的规定来确定烟囱的高度。XX104 X 10-3 =32.946 (t/h)锅炉烟囱高度表锅炉总额定出 力/(t/h)1122661010202635烟囱最低高度/m202530354045查所选除尘器的相关参数，选定烟囱高度为 45m(2)烟囱直径的计算烟囱出口内径

14、可按下式计算d 0.0188JQ(m),v式中 Q 通过烟囱的总烟气量，m3 / h ;按下表选取的烟尘出口烟气流速,m/s。烟尘出口烟气流速表通风方式运行情况全负荷最小负荷机械通风12045自然通风6102.53选定 v=12m/sQ=39018 m3/hd2烟囱底部直径di=db+2 i - H(m)=2.672 m式中d2 烟囱出口直径，H烟囱高度，m H=45mi(3)烟囱的抽力Sy1 0.0342H ( 273式中H烟囱的高度,m；tK 外界空气温度,tp 烟囱内烟气平均温度，160 C ;B当地大气压，97860 Pa。1 )97860 273 160183(Pa)11Sy0.03

15、42 40 (273 1.系统阻力的计算(1)摩擦压力损失2对于圆管Pl(Pa)d 2式中 L圆管长度，m；D管道直径，m；kg / m3 ；v 管中气流平均速率，m/s;摩擦阻力系数，是气体雷诺数 Re和管道相对粗糙度 K/d的函数。可以查手册 得到(实际中对技术管道值可取0.02,对砖砌或混凝土管道可取 0.04),这里采用钢板制圆形通风管，取0.02.2,3, 4 ： v=11m/s, D=560mm,L=2.18m, R2.180.02 0.56-21.34 116.31 Pa8：v=11m/s, D=560mm,L=6.66m ,Pl0.026.66 0.280.56-21.34 1

16、118.47 Pa7：v=10.7m/s, D=800mm,L=3.33m ,Pl0.023.33 0.80.8-21.34 10.74.85 Pav=11m/s, D=1120mm,L=3m , Pl0.021.34 1121.124.34 Pa(2)局部压力损失2vP-(Pa)2式中一一异型管件的局部阻力系数，可在有关手册中查到，或通过实验获得; TOC o 1-5 h z v 与 相对应的段米娜平均气流速率，m/s;一 ,、 、,3烟气密度，kg/m-21 34 112 一 一弯头 15, 48: P三通管256, 378:0.24:19.46(Pa) HYPERLINK l bookm

17、ark123 o Current Document -2 HYPERLINK l bookmark81 o Current Document 1 34 112_ _P 0.1512.16(pa)2三通管967: P1.34 10.7276.7色)系统总阻力：(其中烟气在出口前阻力800 4, 1200 4)h 4 (800 1200 6.31) 2 (18.47 4.85 19.46 12.16) 4.85 76.7 4.348.47 4.85 1=8221.0123a 6)4.85 76.7 4.5.风机及电机的选择设计：根据净化系统所处理烟气量、烟气温度、系统阻力等计算选择风机种类、型号及

18、电动机的种类、型号和功率。(1)风机风量的计算Qy2731.1Q 273tp 101.325风量备用系数；Q标准状态下风机前表风量；tp 风机前烟气温度，若管道不太长，可以进似取锅炉排烟温度;B 当地大气压，kPaQy 1.1 24600 (273 + 160) 101.325/273/97.86 = 44439 m3/h(2)风机风压的计算Hy 1.2(h Sy)273 tp 101.325 1.293273 ty By风量备用系数；h 系统总阻力，Pa；Sy 烟囱抽力，Pa；tp 风机前的烟气温度，C；ty 风机性能表中给出的试验用气体温度，C ；(参考德惠风机选型系统)ykg/m3Hy = 1.2 (8221.01 -183)273 160 101.325273 16097.861.2931.349636.84 Pa选择的风机型号：高压系列风机 9-19 1600D(3)电动机功率的计算NeQyHy3600 1000 1 2式中Qy 风机风量；Hy 风机风压；i风机在全压头时的效率，0.81 (一股风机为0